referat1 (708135), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Номинальная мощность турбины (по ISO) – 5,2 МВт.
Расчетные характеристики газовой турбины
Высота ГТУ над уровнем моря | - 77 м. |
Полное сопротивление входного тракта | - 76,2 мм в. ст. |
Полное сопротивление выходного тракта | - 76,2 мм в. ст. |
Наименование | Размер | Температура воздуха, 0С | |||
- 40 | - 15 | 0 | 15 | ||
Мощность на клеммах генератора | КВт | 6887 | 6081 | 5592 | 5050 |
Расход выхлопных газов | кг/ч | 89665 | 82773 | 80969 | 77007 |
Температура выхлопных газов | 0С | 463 | 475 | 484 | 488 |
Расход топлива** | м3/ч | 2085 | 1858 | 1756 | 1632 |
КПД | % | 31,98 | 30,68 | 30,81 | 29,94 |
Содержание NOx* | мг/нм3 | не выше 82 | не выше 50 | не выше 50 | не выше 50 |
Содержание CO* | мг/нм3 | не выше 144 | не выше 60 | не выше 60 | не выше 60 |
* при стабильном режиме работы ГТУ в диапазоне нагрузок 50% ... 100% от полной, на срезе выхлопного коллектора турбины, при сухом выхлопе, приведено к 15% O2.
** расчет выполнен для топливного газа с низшей теплотворной способностью QPH=37824.4 кДж/м3, =0.6388 кг/м3, следующего состава: СН4=90,72%, С2Н4=3,05%, С3Н8=3,68%, С4Н10=1,49%, С5Н12=0,25%, СО2=0,81%, N2=1,72%.
Газовая турбина «SoloNOx Таурус-60S» фирмы Solar Turbines представляет собой автономную осевую одновальную турбину с сухим методом подавления NOx. Основной редуктор, включающий также коробку приводов вспомогательных систем, является отдельным узлом с закрытой муфтой, находящийся на переднем (всасывающем) конце турбины.
В состав турбины входит:
-
узел редуктора с приводами вспомогательных систем; коллектор воздухозабора с компенсатором;
-
12-ступенчатый осевой компрессор с изменяемой геометрией входных направляющих лопаток и первых трех ступеней лопаток статора компрессора;
-
кольцевая камера сгорания «SoloNOx» с 12 топливными форсунками;
-
трехступенчатая турбина;
-
выхлопной коллектор турбины.
Основной редуктор с коробкой приводов вспомогательных систем приводится в движение валом турбины. На этом узле установлены приводимые им главный масляный насос, устройство запуска турбины и другие механизмы.
Воздух поступает в воздухозаборник газовой турбины и сжимается осевым компрессором. Сжатый воздух подается в камеру сгорания постоянным потоком. Топливо впрыскивается в сжатый воздух в кольцевой камере сгорания. Горячие газы под давлением выходят из камеры сгорания и проходят через турбину, преобразуя энергию сгорания топлива в механическую энергию вращения выходного вала турбины.
Система сжигания предварительно обедненной горючей смеси «SoloNOx» уменьшает загрязнение окружающей среды за счет ограничения образования окислов азота (NOx) и окиси углерода (СО). Кроме того, параметры теплового цикла и аэродинамическая конструкция турбины подобраны таким образом, чтобы обеспечить ее максимальные характеристики в сочетании с надежностью в эксплуатации и большим сроком службы.
Выходной вал силовой турбины механически соединен с турбокомпрессором и турбиной, формируя «жесткую» и «одновальную» конфигурацию.
Типовые характеристики одновальной газовой турбины «SoloNOx Таурус-60S ».
Компрессор
Тип | Осевой |
Число ступеней | 12 |
Степень сжатия | 11.7:1 |
Расход (номинальный) | 21.1 кг/с |
Скорость вращения | 14944 об/мин |
Камера сгорания
Тип | Кольцевая с предварительным смешиванием обедненной смеси |
Воспламенение | Горелка |
Количество топливных форсунок | 12 |
Турбина
Тип | Осевая |
Количество ступеней | 3 |
Скорость вращения: 50 Гц | 14944 об/мин |
Подшипники
Радиальные, скольжения | С плавающими колодками |
Упорный | С постоянной конической шейкой |
Редуктор
Понижающий редуктор спроектирован и изготовлен фирмой «Solar» на принципе планетарной эпициклической конструкции.
Редуктор снижает выходную скорость турбины с 14944 об/мин до требуемой рабочей скорости генератора и рассчитана на длинный режим работы при выходной скорости 1500 об/мин.
Основные характеристики редуктора:
-
расчетная долговечность 100 000 часов с осмотрами через каждые 30 000 часов;
-
объединенная конструкция с турбиной;
-
непосредственное болтовое соединение с турбинной и общая с ней рама основания;
-
датчик вибрации;
-
коробка приводов вспомогательных систем для:
-
масляного насоса;
-
пускового устройства;
-
топливного насоса высокого давления (для двухтопливных агрегатов).
Турбогенератор
Турбогенератор синхронный, самообдуваемый, открытого типа и бесщеточной системой возбуждения фирмы «Ideal».
Мощность ~ 4,8 МВт, напряжение – 6,3 кВ, СОS = 0,8, скорость вращения ротора – 1500 об/мин, честота тока – 50 Гц, КПД – 97%.
К особенностям генератора относятся следующие:
-
подшипники скольжения;
-
соединение типа «звезда»;
-
клеммная коробка;
-
формованная обмотка статора;
-
демпферная обмотка;
-
успокоительная обмотка;
-
балансировка ротора до скорости 125% от минимальной;
-
нагреватели против конденсации;
-
устойчивость к короткому замыканию в течение 10 сек;
-
возможность перезагрузки по нормативу NEMA:
-
ток 150% от номинальной в течение 1 мин;
-
110% в течение 2 часов.
Система смазки общая с турбиной.
Воздухозаборная система
В воздухозаборную систему входят компоненты, предназначенные для обеспечения чистого и равномерного потока воздуха, поступающего в турбину. Глушитель, воздуховоды и вохдухозаборной фильтр спроектированы таким образом, чтобы свести потери давления на входе к минимуму. Как правило, такие потери при частом воздухозаборном фильтре не будут превышать 102 мм в. ст.
Выхлопная система
Выхлопная система турбины состоит из компенсатора, выхлопного газохода, глушителя и выхлопной трубы.
Снижение уровня шума выхлопа обеспечивается выхлопным шумоглушителем. Ниже приведены расчетные характеристики:
Частотный диапазон (Гц) | 63 | 125 | 250 | 500 | 1000 | 2000 | 4000 | 8000 |
Вносимое дин. затухание | 7 | 15 | 24 | 30 | 32 | 29 | 23 | 15 |
Пусковая система
В пусковую систему входят стартер и соответствующие приборы системы контроля для создания крутящего момента, необходимого для начала вращения и разгона турбины до достижения установившегося режима. При отключении стартера работает его обгонная муфта, и турбина разгоняется самостоятельно до полной нагрузки.
Электрическая пусковая система прямого действия состоит из двух основных компонентов: электродвигателя переменного тока и частотно- регулируемого привода.
Двигатель поставляется смонтированным непосредственно на редукторе вспомогательного оборудования или на газогенераторе турбины.
Электрический стартер имеет преимущество перед газовым турбодетандером, так как является экологически чистым и более компактным элементом.
Топливная система
Топливная система способна работать на природном газе или жидком топливе и включает компоненты, необходимые для управления подачей топлива согласно требуемым нагрузкам, а также все необходимые элементы управления для перехода с одного вида топлива на другое в процессе работы.
В топливную систему для газа входит следующее: главный запорный топливный клапан;
-
дополнительный запорный топливный клапан с управляющим приводом;
-
управляющий топливный клапан для газа; узел дроссельного клапана;
-
электрогидравлический привод топливной системы;
-
10-мкм газовый фильтр для системы импульсного газа; манометр топливного газа;
-
12 узлов топливных форсунок;
-
реле давления предохранительного клапана;
-
отключающее реле высокого давления топливного газа;
-
фильтр-сепаратор топливного газа.
Топливный газ должен удовлетворять требованиям Технических условий ЕS 9-98 компании Solar.
Система смазки
В агрегате используется комплексная система смазки. Масло из системы смазки подается под давлением к различным рабочим узлам турбины и приводимого оборудования. Масло в систему поступает из масляного бака, установленного на стальной монтажной раме турбины. Необходимая температура масла обеспечивается маслоохладителем.
В систему смазки входят:
-
масляный бак;
-
главный масляный насос с электродвигателем;
-
вспомогательные насосы с электродвигателями;
-
двойные масляные фильтры со сменными 10 мкм элементами;
-
маслоохладители;
-
приборы контроля уровня, давления и температуры масла;
-
датчики давления масла;
-
сетчатые фильтры.
В систему входят все трубки и коллекторы, установленные внутри монтажной рамы.
Система пред/послеэксплуатационной смазки обеспечивает подачу масла к подшипникам турбины до пуска турбины, а также для дополнительной смазки после ее останова. Система состоит из установленного на монтажной раме масляного насоса с приводом от электродвигателя.
Нагреватель масляного бака обеспечивает предпусковую температуру смазочного масла не ниже 100 С.
Система охлаждения масла состоит из воздушного маслоохладителя с приводом вентилятора от электродвигателя переменного тока и предназначена для поддержания температуры масла в системе смазки турбины и генератора в допустимом интервале температур. Маслоохладитель предназначен для работы при окружающей температуре воздуха от –550 С до 370 С.
В технических условиях ES 9-224 фирмы «Солар» указывается вид смазочного масла, предназначенного для использования в газовых турбинах «Солар», редукторах и приводимом оборудовании при нормальной эксплуатации. Разрешено использование турбинного смазочного масла российского производства марки ТП-22С.